(57)【要約】【課題】  複数のフレームからフィルタリング処理により補間フレームを作成してフレームレート変換を行う場合において、フィルタリング処理による高周波成分の劣化に伴うぼやけ感や面フリッカを抑制する。【解決手段】  本発明は、２つのフレームから動きベクトルを検出する動きベクトル検出部(31)と、検出された動きベクトルを用いて当該２つの映像フレームからフィルタリング処理により補間フレームを作成する補間フレーム生成部(33)と、補間フレームに対し、高周波成分を増加させるためのエンハンス処理を行うエンハンサ処理部(34)と備えている。このエンハンサ部は、映像の特徴、例えば映像の動きの有無や動き量によりエンハンサ量が可変制御される。これより、フィルタリング処理により低下した補間フレームの高周波成分を強め、上記のぼやけ感やフリッカを抑制できる。【選択図】  図２
2010124257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力映像信号に含まれる第１フレームと、該第１フレームに対して時間的に過去の第２フレームを用いて、画素もしくは所定のブロック単位で映像の動きベクトルを検出する動きベクトル検出部と、前記動きベクトル検出部からの動きベクトルを用いて、前記第１フレーム及び第２フレームの画素情報をフィルタリング処理して補間フレームを作成する補間フレーム生成部とを有し、前記補間フレーム生成部で生成された補間フレームと前記入力信号のフレーム列とを組み合わせて入力映像信号のフレームレートを変換するように構成された映像信号処理装置において、
前記補間フレーム生成部で生成された補間フレームに対して、該補間フレームの高周波成分を増加させるためのエンハンス処理を行う補間フレームエンハンサ部を備えることを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の映像信号処理装置において、前記補間フレームエンハンサ部は、前記動きベクトル検出部によって検出された動きベクトルに基づいて、補間フレームエンハンサ部が制御されることを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項３】
請求項１記載の映像信号処理装置において、更に、前記補間フレームエンハンサ部によりエンハンサ処理がされない第１補間フレームと、エンハンサ処理がされた第２補間フレームとのいずれかを選択して、前記入力映像信号のフレーム列と組み合わせる補間フレームとして出力するセレクタ部を備え、
前記セレクタ部は、前記動きベクトルが検出されたブロック数または画素数が所定値より大きいときは前記第１補間フレームを選択し、前記動きベクトルが検出されたブロック数または画素数が所定値以下のときは前記第２補間フレームを選択することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項４】
請求項１記載の映像信号処理装置において、更に、映像の特徴を抽出して前記補間フレームエンハンサ部におけるエンハンサ量を制御する映像特徴抽出部を備えることを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項５】
請求項４記載の映像信号処理装置において、
前記映像特徴抽出部は、前記動きベクトル検出部で検出された前記動きベクトルから、前記映像の特徴として映像の動き量を抽出し、
該映像の動き量が第１所定値以下の場合は第１エンハンサ量とし、
前記映像の動き量が前記第１所定値よりも大きく、かつ第２所定値以下の場合は前記第１エンハンサ量よりも大きい第２エンハンサ量とし、
前記映像の動き量が前記第２所定値よりも大きい場合は、前記第２エンハンサ量よりも小さい第３エンハンサ量とするように、
前記エンハンサ量を制御することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項６】
請求項５記載の映像処理装置において、前記第１エンハンサ量と第３エンハンサ量が等しいことを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項７】
請求項４記載の映像信号処理装置において、
前記映像特徴抽出部は、前記動きベクトル検出部で検出された前記動きベクトルから、前記映像の特徴として、１フレームにおける前記動きベクトルが検出された画素数もしくはブロック数、及び前記動きベクトルの向きを抽出し、更に、
同一方向を向く前記動きベクトルが検出された１フレーム内の画素数もしくはブロック数が所定数以上のときは第１エンハンサ量とし、当該画素数もしくはブロック数が所定値未満のときは前記第１エンハンサ量よりも小さい第２エンハンサ量とすることを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項８】
請求項７記載の映像信号処理装置において、１フレームにおける、互いに異なる方向を向く動きベクトルが検出された画素もしくはブロックの数が、それぞれ所定値以上の場合は、前記第２エンハンサ量よりも小さい第３エンハンサ量とすることを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項９】
請求項４記載の映像信号処理装置において、
更に、映像のエッジ成分を検出するエッジ検出部を備え、
前記映像特徴抽出部は、前記動きベクトル検出部で検出された前記動きベクトルから、前記映像の特徴として映像の動き量を抽出するとともに、前記エッジ検出部で検出された前記エッジ成分から、前記映像の特徴として前記エッジ成分を含む画素数を抽出し、更に、前記映像の動き量と前記エッジ成分を含む画素数との組み合わせに応じて前記エンハンサ量を制御することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項１０】
請求項９記載の映像信号処理装置において、
前記映像特徴抽出部は、前記エッジ成分を含む画素数が所定数以下のときは前記エンハンサ量を０とし、前記エッジ成分を含む画素数が前記所定数より多いときは、
前記映像の動き量が第１所定値以下の場合は第１エンハンサ量とし、
前記映像の動き量が前記第１所定値よりも大きく、かつ第２所定値以下の場合は前記第１エンハンサ量よりも大きい第２エンハンサ量とし、
前記映像の動き量が前記第２所定値よりも大きい場合は、前記第２エンハンサ量よりも小さい第３エンハンサ量とするように、
前記エンハンサ量を制御することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項１１】
請求項４記載の映像信号処理装置において、
更に、映像の周波数成分毎の強度を検出する周波数解析部を備え、
前記映像特徴抽出部は、前記動きベクトル検出部で検出された前記動きベクトルから、前記映像の特徴として映像の動き量を抽出するとともに、前記周波数変換部で得られた周波数解析の結果から、前記映像の特徴として高周波成分の強度を抽出し、更に、前記映像の動き量と前記高周波成分の強度の組み合わせに応じて前記エンハンサ量を制御することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の映像信号処理装置において、
前記映像特徴抽出部は、前記高周波成分の強度が所定値以下のときは前記エンハンサ量を０とし、前記高周波成分の強度が前記所定値より多いときは、
前記映像の動き量が第１所定値以下の場合は第１エンハンサ量とし、
前記映像の動き量が前記第１所定値よりも大きく、かつ第２所定値以下の場合は前記第１エンハンサ量よりも大きい第２エンハンサ量とし、
前記映像の動き量が前記第２所定値よりも大きい場合は、前記第２エンハンサ量よりも小さい第３エンハンサ量とするように、
前記エンハンサ量を制御することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の映像信号処理装置において、前記周波数解析部は、映像の領域毎に前記周波数解析を行い、前記映像特徴抽出部は、前記領域毎に前記エンハンサ量を制御することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３記載の映像処理装置によってフレームレート変換された映像を表示するための表示部を備えたことを特徴とする映像表示装置。
【請求項１５】
フレームレート変換方法において、
入力映像信号に含まれる第１フレームと、該第１フレームに対して時間的に過去の第２フレームを用いて、画素もしくは所定のブロック単位で映像の動きベクトルを動きベクトル検出部により検出するステップと、
前記検出された動きベクトルを用いて、補間フレーム生成部により前記第１フレーム及び第２フレームの画素情報をフィルタリング処理して補間フレームを作成するステップと、
前記補間フレームに対して該補間フレームの高周波成分を増加させるためのエンハンス処理を補間フレームエンハンサ部により行うステップと、
前記エンハンス処理が為された前記補間フレームを、前記入力信号のフレーム列と組み合わせて入力映像信号のフレームレートを変換するステップと、
を有することを特徴とするフレームレート変換方法。
【請求項１６】
請求項１５記載のフレームレート変換方法において、前記エンハンス処理のエンハンス量が、映像の特徴に応じて制御されることを特徴とするフレームレート変換方法。
【請求項１７】
請求項１６記載のフレームレート変換方法において、前記映像の特徴は、映像の動き量、前記動きベクトルの向き、前記動きベクトルが検出された画素もしくはブロックの数、所定値以上のエッジ成分を持つ画素数、映像に含まれる高周波成分の強度の少なくとも一つを含むことを特徴とするフレームレート変換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力された映像信号の映像フレームから補間フレームを作成し、これを入力映像信号のフレームと組み合わせてフレームレート変換を行うための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョン受像機等の映像表示装置において、動画の表示性能を向上させるために、入力映像信号のフレームレート（例えば６０Ｈｚ）をアップコンバート（例えば１２０Ｈｚ等）する、いわゆるフレームレート変換が用いられる場合がある。かかるフレームレート変換は、入力映像信号の複数の映像フレームから映像の動きに応じた補間フレームを作成し、これを入力映像信号のフレームと組み合わせることで行われる。これにより映像の単位時間当たりのフレーム数が増加して時間方向に高解像度化されるので、動画表示におけるぼやけ感やガタガタ感等が改善され、動画の表示性能が向上される。
【０００３】
上記補間フレームは、例えば特許文献１に記載のように、現在のフレームとその１つ前のフレームを用いてフレーム間の動きベクトルを検出し、この動きベクトルが指定する位置のフレーム及び前フレームの映像データをフィルタリング処理することにより作成される。このよう動きベクトルを用いて作成された補間フレームを、以下では動き補償型補間フレームと呼ぶ場合もある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１６５６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載のように、動き補償型補間フレームは、その前後の映像フレームからのフィルタリング処理（例えば線形補間処理、加重平均処理）によって作成されるので、補間フレームは全体的に高周波成分が低下してぼやけた映像になる。
【０００６】
フレームレート変換を動画ぼやけの改善のために用いる場合、上記のように補間フレームはぼやけた映像となると、当該動画ぼやけの改善効果が低下する可能性がある。また、２−３プルダウン形式でフレームレートが２４Ｈｚの映画コンテンツを、ガタガタ感解消のために例えば６０Ｈｚに変換する場合は、図１７に示すように、例えば２枚のキーフレーム（映像フレーム）１７１、１７６間に４枚の補間フレーム１７２〜１７６が挿入される。この場合、例えば動いている木の部分１７７が、補間フレーム１７２〜１７６においてはフィルタリング処理により高周波成分が低下する。その結果、キーフレームとの画質差が発生し、面フリッカが認識されることがある。これは特に、映像に含まれる高周波成分が多い程、顕著に現れる現象である。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みて為されたものであり、補間フレームを用いてフレームレート変換された映像のぼやけ感、もしくはフリッカ等を抑制して高画質化することが可能な技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、２つのフレームから検出された動きベクトルを用いて当該２つの映像フレームからフィルタリング処理により作成された補間フレームに対し、高周波成分を増加させるためのエンハンス処理を行う補間フレームエンハンサ部を備えることを特徴とする。これより、フィルタリング処理により低下された補間フレームの高周波成分を補正することができる。
【０００９】
上記エンハンス処理におけるエンハンス量（高周波成分の増幅量）を映像の特徴に応じて制御することが好ましい。この映像の特徴は、例えば、映像の動き量、動きベクトルの向き、動きベクトルが検出された画素もしくはブロックの数、所定値以上のエッジ成分を持つ画素数、映像に含まれる高周波成分の強度の少なくとも一つを含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、フレームレート変換された映像のぼやけ感、フリッカを抑制して高画質化することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。尚、同一の機能、動作を有する要素については同一の符号を付し、重複した説明を省略するものとする。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の第一実施例に係る映像処理装置の一構成例を示すブロック図である。
【００１３】
図１において、入力映像信号１は、例えばテレビジョン信号、外部映像再生機器から再生された映像信号であり、デジタル形式で入力されるものとする。入力映像信号１がアナログ信号である場合は、図示しないＡ／Ｄ変換機によりデジタル信号に変換される。この入力映像信号１は解像度変換部２に供給される。解像度変換部２は、入力映像信号１の画像フォーマットを表示部９の精細度に合わせるように、水平及び／または垂直方向に拡大、縮小処理を行う。
【００１４】
解像度変換部２で拡大または縮小された入力映像信号は、フレームレート変換部（Frame Rate Converter、ＦＲＣ）３に入力されて入力映像信号のフレームレートを変換するためのフレームレート変換処理（以下、ＦＲＣ処理と呼ぶ）が為される。かかるＦＲＣ処理は、入力映像信号内の現在の映像フレーム（以下、現フレームよ呼ぶ）と、この現フレームよりも時間的に過去（例えば１フレーム前）の前フレームの信号から動きベクトルを検出し、この動きベクトルと現フレーム及び前フレームとを用いて補間フレームを生成する。上記前フレームは、ＦＲＣ３と接続された画像メモリにより１フレーム分の信号を１フレーム期間遅延させることにより生成することができる。そしてＦＲＣ３は、生成された補間フレームを入力映像信号の映像フレーム列と組み合わせてフレームレートを増加させる。例えば、入力映像信号が６０Ｈｚのフレームレートを持つ場合、これをＦＲＣ３で、２倍の１２０Ｈｚに増加するように変換する。ここで、入力映像信号の映像フレーム列と補間フレームとを組み合わせる処理は、例えば入力映像信号内の隣接する２つの映像フレーム間に１または複数の補間フレームを挿入する第１組み合わせ処理、及び入力映像信号内の１または複数の映像フレームを周期的に補間フレームに置き換える（差し替える）第２組み合わせ処理を含むものとする。
【００１５】
本実施例では、ＦＲＣ３は、複数種類のＦＲＣ処理を実行可能とされており、例えば（１）上述のようにフレームレートが６０Ｈｚの映像信号を２倍の１２０Ｈｚに変換する処理、（２）フレームレートが６０Ｈｚの映像信号を３倍の１８０Ｈｚに変換する処理、（３）映画コンテンツ等、フレームレートが２４Ｈｚの映像信号（テレシネ信号）を６０Ｈｚに変換する処理、（４）映画コンテンツを２−３プルダウン形式でフレームレートが６０Ｈｚにされた映像信号を６０Ｈｚに変換する処理、の４つのＦＲＣ処理モードを有している。
【００１６】
上記（１）〜（３）のＦＲＣ処理は、第１組み合わせ処理により行われる。（１）の処理は、隣接する映像フレーム間に１枚の補間フレームを、（２）は、隣接する映像フレーム間に２枚の補間フレームを挿入する。また（３）の処理は、ある隣接する映像フレーム間に１枚の補間フレームを、それに続く隣接映像フレーム間に２枚の補間フレームを挿入する。また、上記（４）の処理は、第２組み合わせ処理により行われ、連続する同一映像フレームの一部、例えば２回連続する同一映像フレームの１つと、３回連続する同一映像フレームの２つを補間フレームと置き換える処理を行う。この（４）の処理ではフレームレートは増加しないが、２−３プルダウン方式における同一映像フレームが連続して出現することによる動きのカウカク感が低減される。
【００１７】
これらの（１）〜（４）のＦＲＣ処理の１つが、外部から与えられるＦＲＣ変換モード信号７によって選択されて設定される。このＦＲＣ変換モード信号７は、例えばユーザの操作により生成されてもよく、また、表示される映像コンテンツの種類（例えば映画、スポーツ等）を、入力映像信号に付加される情報（例えばデジタルテレビジョン放送信号に付加されるＥＰＧ情報）から判別して自動的に生成するようにしてもよい。例えば、表示される映像コンテンツがスポーツの場合は（２）を選択し、映画の場合は（３）を選択するようなＦＲＣ変換モード信号７が生成される。上記ＦＲＣ処理の種類は上記に限られるものでもなく、２種類でもよいし、また５種以上であってもよい。
【００１８】
ＦＲＣ３で生成される上記補間フレームは、本実施例では、当該補間フレームの高周波成分を増加もしくは強くさせるためのエンハンサ処理が施される。上記補間フレームの生成及びエンハンサ処理の詳細については後述する。
【００１９】
ＦＲＣ３からの映像信号は、タイミングコントローラ５に入力され、フレームレート変換された映像信号を表示するのに最適なタイミング信号（水平、垂直同期信号、及びドットクロック信号）を生成して映像信号とともに表示部６へ供給する。表示部６は、例えば液晶パネルやプラズマディスプレイパネルなどを用いて構成されており、タイミングコントローラ５からのタイミング信号とフレームレート変換された映像信号に基づいて映像の表示を行う。
【００２０】
図２は、本実施例に係るＦＲＣ３の一例を示している。図２において、解像度変換部２からの出力信号の１フレーム（ここでは、このフレームを現フレームＦ１とする）は、動きベクトル検出部３１、及び画像メモリ４とアクセスするメモリＩ／Ｆ３５に入力される。メモリＩ／Ｆ３５は、現フレームＦ１をメモリＩ／Ｆ３５と接続される画像メモリ４に出力して記憶させる一方、１フレーム前の期間において画像メモリ４に記憶された映像フレームのデータを前フレームＦ２として読み出す。この読み出された前フレームＦ２は、動きベクトル検出部３１及び補間フレーム生成部３３に出力される。
【００２１】
動きベクトル検出部３１では、入力された現フレームＦ１のデータと前フレームＦ２データとを用いて、前述したＦＲＣ変換モード信号７によって指定されたＦＲＣ処理のモード（例えば上述した（１）〜（４）のＦＲＣ処理のいずれか）に対応した映像（物体）の動きベクトルＭＶを検出して出力する。動きベクトルの検出方法としては、従来から知られているブロックマッチング法や勾配法、位相限定相関法等が用いられる。ここでは、ブロックマッチング法を用いるものとし、その動きベクトルの検出の一例について、図３を参照しつつ説明する。
【００２２】
図３は、現フレームＦ１と、これに時間的に連続する前フレームＦ２との間に補間フレームＦＩ１を挿入する場合の動きベクトル検出の様子を示している。動きベクトルＭＶは、前フレームＦ２におけるある対象ブロック３１１が現フレームＦ１上のどこのブロックに動いたかを示すものとする。これらブロックは、ここではＮ×Ｎ画素の画素数を有するものとする。Ｎは整数であり、例えば２、４、８、１６等の数字が選ばれる。
【００２３】
先ず、前フレームＦ２における対象ブロック３１１と空間的に同一位置にある（すなわち点対称の位置にある）ブロック３１５を基準にして、現フレームＦ１上に所定ブロック数の検索範囲３１４を設定する。ここで、検索範囲３１４のブロック数は、水平方向１１個、垂直方向５個の計５５ブロックであるものとし、検索範囲３１４において、基準ブロック３１５の位置の座標を（０，０）とする。次に、設定された検索範囲３１４の各ブロックと前フレームＦ２における対象ブロック３１１との差分値をそれぞれ演算する。続いて、この演算の結果、差分が最も小さい検索範囲３１４内のブロックを、前フレームＦ２における対象ブロック３１１の現フレームＦ１における移動先のブロックとして判定する。この移動先のブロックと前フレームＦ２における対象ブロック３１１とを結ぶ直線が、図３において破線で示された動きベクトルとなる。図３において、例えばブロック３１３を上記差分が最小のブロックとすると、前フレームＦ２の対象ブロック３１１が破線で示された動きベクトルＭＶの方向に従って、現フレームＦ１上のブロック３１３に移動したことになる。このときのブロック３１３の座標は（５，２）であり、この座標のデータが当該対象ブロック３１１についての動きベクトルＭＶに関する情報として取得される。
【００２４】
上記の検索範囲３１４の設定から動きベクトルＭＶの情報取得までの処理が前フレームＦ２の全てのブロックについて行われ、当該全ブロックのそれぞれについて動きベクトルＭＶが検出、設定される。尚、本実施例では複数の画素で構成されるブロック単位で動きベクトルを検出するようにしたが、上記の処理と同様な方法で画素毎に動きベクトルを検出してもよい。
【００２５】
このようにしてブロック単位で検出された動きベクトルＭＶは、補間フレーム生成部３３と映像の特徴を抽出するための映像特徴抽出部３２に出力される。補間フレーム生成部３３は、この動きベクトルＭＶと現フレームＦ１及び前フレームＦ２とを用いて、ＦＲＣ変換モード信号７にて指定されるＦＲＣ処理のモードに対応した補間フレームの生成処理を行う。この補間フレーム処理の一例について再び図３を参照して説明する。
【００２６】
図３において、例えば上記（１）のＦＲＣ処理を行う場合は、現フレームＦ１と前フレームＦ２との間に１枚の補間フレームＦＩ１が挿入される。この場合、前フレームＦ２の対象ブロック３１１は、補間フレームＦＩ１内のブロック３１２（以下補間ブロックと称する）を通って、現フレームＦ１のブロック３１３に移動するものと推定される。従って、補間ブロック３１２の画素データは、前フレームＦ２の対象ブロック３１１の画素データと、動きベクトルＭＶによって指し示されるブロック３１３の画素データとの中間値もしくは平均値を演算する処理、例えば線形補間処理や加重平均処理等のフィルタリング処理により求めることができる。この演算（フィルタリング処理）を前フレームＦ２の全ブロックについて行うことにより補間フレームＦＩ１の全補間ブロックの画素データが求められ、動き適応型の補間フレームが作成される。
【００２７】
上記（２）のＦＲＣ処理を行う場合は、現フレームＦ１と前フレームＦ２との間に２枚の補間フレームＦＩ１が挿入される。この場合、各補間フレームＦＩ１と現フレームＦ１及び前フレームＦ２との時間的な距離に応じて線形補間処理が為される。例えば、２つの補間フレームＦＩ１うち１つの補間フレームＦＩ１と現フレームＦ１との時間的距離と、当該補間フレームＦＩ１と前フレームＦ２との時間的距離との比率が２：１ならば、現フレームＦ１のブロック３１３に係数１／３を、前フレームＦ２のブロック３１１に係数２／３を乗算し、その結果を互いに加算する。
【００２８】
このような補間フレームの挿入枚数とその挿入位置、及び係数の設定は、上述したＦＲＣ変換モード信号７に応じて制御される。尚、上述した動きベクトルＭＶの検出及び補間フレームＦＩ１の生成は、ソフトウェア的な処理で実行されるが、ハードウェア的な処理で実行してもよい。
【００２９】
上記のように補間フレームＦＩ１は、フィルタリング処理により作成されるため高周波成分が低減されぼやけた映像となる。そこで本実施例は、上記のようにフィルタリング処理により作成された動き補償型の補間フレームを、補間フレームエンハンサ部である適応エンハンサ処理部３４に供給し、ここで補間フレームの高周波成分を増加または強めるためのエンハンサ処理を行うようにしたものである。この適応エンハンサ処理部３４の詳細については後述するものとする。
【００３０】
一方、映像特徴抽出部３２は、上記のようにして検出された動きベクトルＭＶを用いて、映像の特徴を抽出する。本実施例では、映像の特徴として映像の動きに関する特徴を抽出するものとする。具体的には、映像、すなわち前フレームＦ２において検出された動きベクトルＭＶ（座標が（０，０）以外の値を持つ動きベクトル）が所定ブロック数以上存在する場合に、当該映像に動きがあるとし、所定値未満の場合は動きが無いと判定することで当該映像の動きに関する特徴の情報を検出する。ここで動きの有無の判定基準となる所定ブロック数は、例えば前フレームＦ２の全ブロック数の約８０〜９０％程度とされるが、これ以外の値としてもよい。そして、動きがあると判定された場合は「１」を、無いと判定された場合は「０」の値を持つ、上記適応エンハンサ処理部３４を制御するための制御信号ＳＣを当該適応エンハンサ処理部３４へ出力する。
【００３１】
適応エンハンサ処理部３４は、入力された補間フレームＦＩ１について、上記制御信号ＳＣに基づいてその高周波成分を増加または強めるためのエンハンサ処理を行う。この適応エンハンサ処理部３４の一具体例を、図４を参照しつつ説明する。
【００３２】
図４において、補間フレーム生成部３３から出力された補間フレームＦＩ１は、垂直ハイパスフィルタ３４１、水平ハイパスフィルタ３４２及び遅延部３４３に供給される。垂直ハイパスフィルタ３４１は補間フレームＦＩ１から垂直方向の高周波成分（輪郭等のエッジ部分）を抽出し、水平ハイパスフィルタ３４２は同じく補間フレームＦＩ１から水平方向の高周波成分を抽出することでエンハンス処理をしたい周波数成分が取り出される。ここでは、垂直ハイパスフィルタ３４１及び水平ハイパスフィルタ３４２の２つのハイパスフィルタを用いて高周波成分を抽出するようにしたが、いずれか一方を用いてもよい。
【００３３】
それぞれのハイパスフィルタ３４１、３４２によって抽出された垂直及び水平高周波成分は、加算器３４４に入力されて互いに加算される。加算器３４４によって加算された高周波成分は、エンハンサ処理部である非線形処理部３４５に供給される。
【００３４】
非線形処理部３４５は、例えば図５に示されるように、上記加算器３４４からの高周波成分からノイズを除去するためのノイズ除去処理を行うコアリング回路５１、コアリング回路５１からの出力信号を増幅するためのゲイン調整回路５２、及び該ゲイン調整回路５２で増幅された高周波成分に対し所定の制限をかけるための振幅リミッタ回路５３を含んでいる。
【００３５】
各回路の処理または動作により、非線形処理部３４５は非線形な入出力特性を有している。その入出力特性の一例を示した図６を参照しつつ、非線形処理部３４５における各回路の処理について説明する。
【００３６】
図６において、横軸は非線形処理部３４５の入力信号のレベルを、縦軸は非線形処理部３４５の出力信号のレベルを示している。図６の横軸上「ＣＯＲＥ」と示された範囲は、コアリング回路５１において、当該範囲にある信号のレベルを０とするためのコアリング処理を行う対象となるレベルの範囲を示している。このレベルの範囲にある信号は微小な振幅を持つノイズ成分と見なし、当該信号のレベルを０とすることにノイズの除去を行う。これにより、後段のゲイン調整回路５２でノイズ成分が増幅されることを防止する。以下、この範囲を「コアリング量」と呼ぶこととする。
【００３７】
ゲイン調整回路５２は、ノイズ除去された高周波成分を図６に示された所定ゲイン量ＧＡＩＮに応じて増幅する。しかしながら、振幅リミッタ回路５３によって、入力レベルがＬＩＭ１〜ＬＩＭ２及び−ＬＩＭ１〜−ＬＩＭ２の範囲にある信号は、所定の制限レベル以上増幅されないように出力信号のレベルに制限がかけられ、過度なエンハンサ処理が抑制される。これにより、ダイナミックレンジ最大付近の大きな振幅の高周波成分に対して前記ゲイン調整回路５２により過度に増幅されることが抑制され、かかる過度な増幅による白飛びや黒潰れという不具合が防止される。
【００３８】
以上の垂直ハイパスフィルタ３４１、水平ハイパスフィルタ３４２、非線形処理部３４５におけるコアリング回路５１、ゲイン調整回路５２及び振幅リミッタ回路５３における各種処理を纏めて「エンハンサ処理」と呼び、このエンハンサ処理された高周波成分を以下では「エンハンス信号」と呼ぶこととする。
【００３９】
一方、遅延部３４３は例えばメモリで構成されており、上記垂直ハイパスフィルタ３４１、水平ハイパスフィルタ３４２及び非線形処理部３４５による各種処理にかかる時間とほぼ等しい遅延量で補間フレームＦＩ１を遅延する。遅延部３４３で遅延された補間フレームＦＩ１と非線形処理部３４５からのエンハンス信号は、加算器３４６により加算セル。これにより、高周波成分が増加または強調された補間フレームが生成される。
【００４０】
この補間フレームＦＩ２と遅延部３４３で遅延された補間フレームＦＩ１とのいずれか一方が、制御信号ＳＣに応じてセレクタ３４７によって選択されて出力される。制御信号ＳＣが「１」のとき、すなわち映像の動きがあるときは補間フレームＦＩ２が選択され、制御信号ＳＣが「０」のとき、すなわち映像の動きがないときは遅延された補間フレームＦＩ１が選択される。
【００４１】
再び図２に戻り、適応エンハンサ部３４のセレクタ３４７から出力された補間フレームＦＩ１／ＦＩ２は、メモリＩ／Ｆ３５に供給され、ここで画像メモリ４に記憶された前フレームＦ２と組み合わせ処理が為される。例えば、上述した（１）のＦＲＣ処理では、画像メモリ４に記憶された前フレームＦ２と適応エンハンサ部３４から出力された補間フレームとを、入力映像信号の垂直周期の半分の周期で交互に出力する。このようにして、映像の動きに応じてエンハンサ処理が為された補間フレームと映像フレームとが組み合わされ、フレームレート変換された信号を出力する。このフレームレート変換された信号は、上述のようにタイミングコントローラ５を経由して表示部６で表示される。
【００４２】
このようにして、本実施例では、入力された映像に動きがある場合はエンハンサ処理部３４５により補間フレームの高周波成分を増加もしくは強調する処理をするので、動きがある場合に特に大きくなる補間フレームのぼやけやフリッカが軽減される。動きが無い場合はフィルタリング処理が行われない（この場合は補間ブロック３１２データとして、前フレームＦ１の対象ブロックコピーしたものを用いる）か、行われてもその高周波成分への影響は少ないので、エンハンサ処理を施すとなく補間フレームをそのまま出力するようにしている。
【００４３】
このため、本実施例によれば、動きが大きい映像において、補間フレーム生成のためのフィルタリング処理による高周波成分の低減された場合でも、当該補間フレーム高周波成分を増加させることでフレームレート変換された信号のぼやけ感やフリッカを軽減することができ、高画質なフレームレート変換映像を得ることができる。
【実施例２】
【００４４】
次に、本発明の第２実施例について図７〜１０を参照しつつ説明する。
【００４５】
図７は、本発明に係る適応エンハンサ処理部の第２実施例を示しており、同図においては符号３４―２で示している。図７において、図４で説明した第１実施例と同じ構成要素については同一の番号を付して重複した説明を省略する。
【００４６】
上記第１実施例は、映像特徴抽出部３２からの動きの有無の信号によりエンハンサ処理された補間フレームの使用の有無を制御した。一方、この第２実施例は、映像特徴抽出部３２では動きの有無のみならず動き量の大きさも映像の特徴として検出し、この動き量の大きさを示す制御信号ＳＣにより、適応エンハンサ処理部３４−２に含まれる垂直及び水平ハイパスフィルタのフィルタ特性、並びに非線形処理部におけるゲイン調整回路５２のエンハンス量（高周波成分の増幅度）、ノイズ除去回路５１のコアリング量及び振幅リミッタ回路５３におけるリミッタ範囲を可変制御するものである。このように、本第２実施例では映像特徴抽出部３２、ノイズ除去回路５１、ゲイン調整回路５２及び振幅リミッタ回路５３の構成も異なっているが、ここでは図示しないものとする。
【００４７】
ここで、上記映像の動き量は、映像特徴抽出部３２において、例えば検出された動きベクトルＭＶのヒストグラム（以下、ベクトルヒストグラムと称する）を作成することにより求めることができる。このベクトルヒストグラムは、映像１フレームにおける動きベクトルの度数分布を示すものであり、その一例を図８に示す。
【００４８】
図８のベクトルヒストグラムにおいて、Ｘ軸は例えば図３に示された検索範囲３１４の水平方向に対応し、Ｙ軸は検索範囲３１４の垂直方向に対応する。かかるベクトルヒストグラムは、上述した前フレームＦ２のブロック毎に検出された動きベクトルＭＶの座標データを用いて、検索範囲３１４の各座標データを持つ動きベクトルが検出されたブロックの数を前フレームＦ２の全体にわたってカウント（積算）することにより求められる。これにより、各座標に対応した動きベクトルの１フレーム中における出現度数を算出することができる。このベクトルヒストグラムから、所定カウント値以上のカウント数（出現度数）を持つ動きベクトルの座標を求め、これから動き量の大きさを判定する。例えば、座標のｘの絶対値が４以上の動きベクトルのカウント数が所定カウント値（例えば40000）以上であれば、そのフレームの動き量は「大」と判定する。また、例えば座標のｘの絶対値が２〜３またはｙの絶対値が２の動きベクトルのカウント数が所定カウント値以上であれば、そのフレームの動き量は「中」と判定する。また、例えば座標のｘの絶対値が１でかつｙの絶対値が０〜１の動きベクトルのカウント数が所定カウント値以上であれば、そのフレームの動き量は「小」と判定する。ｘ、ｙとも０の動きベクトルが所定カウント値以上であれば、そのフレームは「動き無し」と判定する。
【００４９】
尚、上記のベクトルヒストグラム及び検索範囲３１４のｘ、ｙの値は、説明及び図示の簡略化のためにそれぞれ±５、±２としたが、実際に装置へ適用する際は、ｘは±３０〜１００、ｙは±１０〜５０程度とすることが好ましい。また、動き量の大きさを判定するためのｘ、ｙの値は上記の例に限定されるものではなく、実際の装置への適用に応じて適宜変更され得ることは言うまでもない。
【００５０】
図８に示されるベクトルヒストグラムの例では、座標（−３，０）及び（−２，−１）のカウント数が所定カウント値（40000）を超えている。このうち例えばいずれかカウント数の大きいほうの座標の値によりそのフレームの映像の動き量を判定する。ここでは、座標（−３，０）のカウント数の方が大きいので、そのフレームの映像の動き量は「中」判定され、その判定された動き量の情報が当該映像の特徴として抽出される。
【００５１】
このようにして映像特徴抽出部３２で抽出された映像の動き量の大きさを示す情報を、制御信号ＳＣとして図９に示された適応エンハンサ処理部３４−２の垂直ハイパスフィルタ３７１、水平ハイパスフィルタ３７２及び非線形処理部３７５へ出力する。
【００５２】
以下、第２実施例に係る適応エンハンサ処理部３４−２について、上述した第１実施例と異なる部分の動作を、更に、本実施例にかかるフィルタ特性の一例を示す図９、及びエンハンス処理の切り替え動作の一例を示す図１０を参照しつつ説明する。
【００５３】
図９において、垂直ハイパスフィルタ３７１及び水平ハイパスフィルタ３７２は、それぞれ映像特徴抽出部３４からの制御信号ＳＣによってそのフィルタ特性が可変される構成とされている。例えば、図９（Ａ）に示される第１フィルタ特性と（Ｂ）に示される第２フィルタ特性の２種類のフィルタ特性を垂直ハイパスフィルタ３７１及び水平ハイパスフィルタ３７２のそれぞれに持たせ、これを映像特徴抽出部３４からの制御信号ＳＣにより切り替え制御する。ここで、第１フィルタ特性は、第２フィルタ特性に比べて遮断周波数（カットオフ周波数）付近の信号に対する利得特性曲線の傾きが緩やかとされている。
【００５４】
ここで、動きベクトル検出においては、一般的に動き量が小さい（動きが遅い）場合より、動き量が大きい（動きが早い）場合の方が動きベクトルを誤検出する可能性が高くなる傾向がある。従って、動き量が小さい場合（例えば画面中を横断するのに要する速度が２０秒以上：２０[秒／画面]）は、動きベクトルの誤検出率は低く、上述した補間フレーム生成部３３におけるフィルタリング処理による高周波成分の劣化も少ない。この場合は、水平及び垂直ハイパスフィルタ３７１、３７２の特性に関してはタップ数の少ないフィルタ、つまり図９（Ａ）に示すようなカットオフ周波数付近では特性曲線が緩やかな（換言すれば遮断特性が緩慢な）第１フィルタ特性を持つフィルタ用いて高周波部分を取り出す。
【００５５】
このとき、非線形処理部３７５のゲイン調整回路５１における増幅度（エンハンス量）は、制御信号ＳＣによって図１０に示されるように０．５に制御される。非線形処理部３７５のコアリング回路５２及び振幅リミッタ回路５３も制御信号ＳＣによって制御され、図１０に示されるように、コアリング量は「大」とされリミッタ範囲も「広」とされる。
【００５６】
本例において、動きが遅い映像について上述のような制御とするのは、次の理由による。すなわち、上述のように動き量が小さい映像は高周波成分の劣化が少なく、またノイズや白とびなどが目につきやすいので、高周波成分の強調はあまり大きくせず、高周波成分の強調効果よりも映像のエッジ部前後におけるの平坦部へのノイズや白とびの発生の抑制を優先させるためである。
【００５７】
動き量が大の場合（例えば９[秒／画面]以下）は、動きベクトルの誤検出は高いが、この速度になると撮影時の元画像も既にぼやけているため、補間フレーム生成部３３におけるフィルタリング処理による高周波の劣化はそれ程大きくはない（目立たない）。従ってこの場合は、水平及び垂直ハイパスフィルタ３７１、３７２のフィルタ特性及びゲイン調整回路５１におけるエンハンス量については、ともに上記動き量が小の場合と同じ制御でよい。また動きの早い映像はノイズや白とびが目につきにくいため、図１０に示されるように、制御信号ＳＣによってコアリング量は「小」とされ、リミッタ範囲は「狭」とされる。
【００５８】
一方、動き量が中の場合（例えば１０[秒／画面]以上）は、動きベクトルの誤検出率はそれなりに高く、且つ補間フレーム生成部３３にけるフィルタリング処理による高周波成分の劣化が最も大きい。従って、水平及び垂直ハイパスフィルタ３７１、３７２のフィルタ特性については、タップ数の多いフィルタ、つまり図９（Ｂ）に示すようなカットオフ周波数付近では特性曲線が急峻な（換言すれば遮断特性が急峻な）フィルタを用いて高周波成分を精度良く取り出す。
【００５９】
このとき、非線形処理部３７５のゲイン調整回路５１における増幅度（エンハンス量）は、制御信号ＳＣによって図１０に示されるように２．０に制御され、高周波成分の強調が大きくされる。非線形処理部３７５のコアリング回路５２及び振幅リミッタ回路５３も制御信号ＳＣによって制御され、図１０に示されるように、コアリング量は「中」とされリミッタ範囲も「中」とされる。
【００６０】
また、画面上の動き量がない、つまり静止画の場合は、動きベクトルは０が検出されるのが通常であり、補間フレーム生成部３３によるフィルタリング処理による高周波劣化も基本的には発生しない。従ってこの場合は、制御信号ＳＣにより、垂直及び水平ハイパスフィルタ３７１、３７２による高周波成分の抽出処理行わないように制御するとともに、ゲイン調整回路５１におけるエンハンス量を０に制御してエンハンス処理を行わない。また、コアリング回路５２のコアリング量及び振幅リミッタ回路５３のリミッタ範囲は、それぞれ動き量が小さい場合と同じとする。
【００６１】
上述のようにしてエンハンサ処理されたエンハンス信号は、加算器２３６において遅延器３４３で遅延されたエンハンサ処理されない信号と加算される。ここで、第２実施例と異なる点は、セレクタ３４７を削除し、加算器２３６で加算された信号を直接出力する点である。本第３実施例では、制御信号ＳＣで動きが無い場合は垂直及び水平ハイパスフィルタ３７１、３７２及び非線形処理部３７５でエンハンサ処理を行わないように制御するため、セレクタ３４７を不要としている。
【００６２】
このように本実施例によれば、映像の動きの有無のみならず、動きが有る場合にその動き量の大きさに応じて適応的にエンハンサ処理を行うことができ、補間フレームについて映像の動き量に適した高周波成分の強調効果を得ることができる。
【００６３】
また本実施例においては、ハイパスフィルタの特性を２種類としたが、これに限るものではなく、３種類以上の特性を用意してこれを切替るようにしてもよい。また、ハイパスフィルタに関しては、ラプラシアン等の微分オペレータを利用し、その適用強度を動きの特徴に応じて可変する構成としてもよい。
【００６４】
また、上記の例では動き量が小さい場合と大きい場合とで同じエンハンサ量を用いたが、これを異ならせるようにしてもよい。
【００６５】
尚、上記の例では振幅リミッタ回路５３のリミッタ範囲を制御信号ＳＣにより制御したが、上述した出力信号の制限レベルを制御するようにしてもよいし、リミッタ範囲と制限レベルの両方を制御するようにしてもよい。制限レベルを制御する場合は、例えば映像の動きが無いもしくは遅いときは制限レベルを小さくし、動きが速いときは制限レベルを大きくする。また動きが中のときは、制限レベルを動きが無いまたは遅い場合と速いときの中間の値とする。また、上記の例ではコアリング量、増幅度、リミッタ範囲及び／または制限レベルをそれぞれ制御するようにしたが、少なくとも増幅度を制御すればよく、他については制御しなくてもよいし、またいずれか一方のみを制御してもよい。
【実施例３】
【００６６】
次に、本発明に係る第３実施形態について、図１１を参照しつつ説明する。回路構成などについては、図７に示された第２実施例と同様である。
【００６７】
図１１は、第３実施例にかかる映像の動きに応じたエンハンス処理制御の一例を示している。第２実施例では、映像の動き量の大きさに応じてエンハンサ処理を制御したが、第３実施例では、映像の特徴として、動き量の大きさの他に１フレームにおける動きベクトルの種類（方向）及びその種類の数を検出してエンハンス処理を制御することを特徴としている。尚、図１１では、フィルタ特性とエンハンス量についてのみエンハンス処理制御の内容を示すものとする。
【００６８】
映像特徴抽出部３２では、図８に示されたベクトルヒストグラムを用いて、第２実施例の最初の例で説明したカウント値（40000）よりも例えば大きなカウント値（第２所定カウント値）を超える出現頻度をもつ動きベクトルＭＶが、ある一定期間（例えば数十フレーム）存在するかどうかを判定する。ここで、この第２所定カウント値は、例えば１フレームの全ブロック数の８０〜９０％程度に設定される。この第２所定カウント値を超えた動きベクトルＭＶが数十フレームにわたって存在する場合は、当該フレームは、画面全体が一定方向（第２所定カウント値を超えた出現頻度を持つ動きベクトルＭＶの座標の方向）にスクロールするいわゆるパン映像であると判定する。そして映像特徴抽出部３２は、映像の特徴として「画面全体スクロール」を示す制御信号ＳＣを適応エンハンサ部３４の垂直及び水平ハイパスフィルタ３７１、３７２及びゲイン調整回路５１へ出力し、垂直及び水平ハイパスフィルタ３７１、３７２の特性を、タップ数の多い図９（Ｂ）の特性とし、ゲイン調整回路５１のエンハンサ量（増幅度）を２．０とするように制御する。コアリング量とリミッタ範囲は、第２所定カウント値を超えた出現頻度を持つ動きベクトルＭＶがどの座標であるかを判定してその動き量の大きさを検出し、図１０の例と同様な値で制御される。
【００６９】
また、第２所定カウント値小さい第３カウント値（例えば１フレームの全ブロック数の１０〜３０％）を設定しておき、これを超える動きベクトルＭＶが一つのみ、ある一定期間（例えば数十フレーム期間）存在する場合は、当該フレームは、画面の一部が一定方向（第３所定カウント値を超えた出現頻度を持つ動きベクトルＭＶの座標の方向）にスクロールする映像であると判定する。そして映像特徴抽出部３２は、映像の特徴として「画面一部スクロール」を示す制御信号ＳＣを適応エンハンサ部３４の垂直及び水平ハイパスフィルタ３７１、３７２及びゲイン調整回路５１へ出力し、垂直及び水平ハイパスフィルタ３７１、３７２の特性を、タップ数の多い図９（Ｂ）の特性とし、ゲイン調整回路５１のエンハンサ量（増幅度）を１．０とするように制御する。コアリング量とリミッタ範囲の制御は上記と同様である。
【００７０】
上記第３カウント値を超える動きベクトルＭＶが複数個存在する場合は、当該フレームは、画面中に複数の動きが存在すると判定する。そして映像特徴抽出部３２は、映像の特徴として「複数動き」を示す制御信号ＳＣを適応エンハンサ部３４の垂直及び水平ハイパスフィルタ３７１、３７２及びゲイン調整回路５１へ出力し、垂直及び水平ハイパスフィルタ３７１、３７２の特性を、タップ数の少ない図９（Ａ）の特性とし、ゲイン調整回路５１のエンハンサ量（増幅度）を０．５とするように制御する。コアリング量とリミッタ範囲の制御は上記と同様である。
【００７１】
また映像の動き量が大きい場合、例えばベクトルヒストグラムにおいて、座標のｘの絶対値が５の動きベクトルの出現頻度が所定カウント値を超える場合は、当該フレームは、高速で動いている映像と判定する。映像特徴抽出部３２は、映像の特徴として「高速動き」を示す制御信号ＳＣを適応エンハンサ部３４の垂直及び水平ハイパスフィルタ３７１、３７２及びゲイン調整回路５１へ出力し、図１０の動き量「大」の制御と同様に、垂直及び水平ハイパスフィルタ３７１、３７２の特性をタップ数の少ない図９（Ａ）の特性とし、ゲイン調整回路５１のエンハンサ量（増幅度）を０．５とするように制御する。コアリング量とリミッタ範囲の制御も図１０の動き量「大」の制御と同様である。
【００７２】
このように本実施例によれば、映像の動き量のみならず、動きが有る場合にその種類（方向）とその種類の数に応じて適応的にエンハンサ処理を行うことができ、補間フレームについて映像の動きの方向に適した高周波成分の強調効果を得ることができる。
【００７３】
また本実施例においても、ハイパスフィルタの特性を２種類としたが、これに限るものではなく、３種類以上の特性を用意してこれを切替るようにしてもよい。
【実施例４】
【００７４】
続いて本発明に係る第４実施例について、図１２及び図１３を参照して説明する。
【００７５】
図１２は、本発明の第４実施例であるＦＲＣ３の一例を示すブロック図であり、符号３−１で示してある。図１２において、図２に示した構成要素と同一の構成要素に関しては、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７６】
第１〜第３実施例では、映像特徴抽出部３２により映像の特徴として映像の動きに関する特徴を抽出したが、本実施例は、映像の動きに関する特徴に加えて映像フレームのエッジ（輪郭）に関する特徴も抽出し、これにより適応エンハンサ部３４を制御するようにしたことを特徴としている。
【００７７】
以下、上述した第１〜３実施例と異なる部分についてその動作を説明する。本実施例は、図２に示された第１実施例のブロック図に、ハイパスフィルタ１２１とカウンタ１２２とを新たに追加したものである。
【００７８】
ハイパスフィルタ１２１は、前フレームＦ２から当該フレームのエッジ成分、すなわち高周波成分を抽出するように構成されており、第２〜３実施例における非線形処理部３４５と同様に、垂直方向と水平方向のエッジ成分を抽出するための２つのハイパスフィルタを含んでいる。また、そのフィルタ特性は、図１０（Ａ）、（Ｂ）のいずれかのものを適用するハイパスフィルタ１２１により抽出されたエッジ成分に対応する画素をカウントするように動作する。このカウンタの動作により当該前フレームＦ２中にどのくらいのエッジ成分を含んでいるか、すなわちエッジに関する特徴を検出することができる。例えば、格子状の映像や文字を多く含む映像はエッジ成分が高くなり、カウンタ１２２のカウンタ値も大きくなる。このカウンタ１２２のカウンタ値は、映像特徴抽出部３２１に出力される。
【００７９】
映像特徴抽出部３２１では、前記カウント値が所定閾値以上であればエッジ成分を多く含む高エッジ映像、所定閾値未満であればエッジ成分が少ない低エッジ映像であると判定し、そのエッジ成分に関する情報を別に抽出された動き量に関する情報とともに制御信号ＳＣとして適応エンハンサ部３４へ出力する。
【００８０】
この本実施例に係る制御信号ＳＣに対応したエンハンサ処理の制御内容は、例えば図１３に示されている。すなわち本実施例においては、エッジ成分が低い場合は映像の動きが無い場合と同様にエンハンサ処理を行わず、エッジ成分が高い場合は、図１０と同様に動き量に応じたエンハンサ処理を行う。本実施例では、エッジ成分が低い映像は補間フレーム作成時におけるフィルタリング処理による高周波成分（エッジ成分）の劣化が少ない（あまり目立たない）ため、エッジ成分が低いときは上述のようにエンハンサ処理を実行しないようにしているが、例えばエンハンサ量が０．１〜０．３程度の少な目のエンハンサ処理を行ってもよい。
【００８１】
以上のように本実施例では、映像の動きに関する特徴のみならず、映像のエッジ成分に関する特徴に応じてエンハンサ処理を制御しているので、補間フレームに対して映像の動きとエッジ成分の量に応じた適切なエンハンサ処理を行うことができる。
【実施例５】
【００８２】
続いて本発明に係る第５実施例について、図１４〜図１６を参照して説明する。
【００８３】
図１４は、本発明の第５実施例であるＦＲＣ３の一例を示すブロック図であり、符号３−２で示してある。図１４において、図２に示した構成要素と同一の構成要素に関しては、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８４】
第１〜第３実施例では映像特徴抽出部３２により映像の動きに関する特徴を抽出したが、本実施例は、映像の動きに関する特徴に加えて映像の周波数成分に関する特徴も抽出し、これにより適応エンハンサ部３４を制御するようにしたことを特徴としている。
【００８５】
以下、上述した第１〜３実施例と異なる部分についてその動作を説明する。本実施例は、図２に示された第１実施例のブロック図に、ブロック化処理部１４１と映像の周波数解析を行うためのＦＦＴ（Fast Fourier Transform）演算部１４２とを新たに追加したものである。
【００８６】
ブロック化処理部１４１では、入力された前フレームＦ２に対して、動きベクトル検出部３１と同様にＮ×Ｎ（Ｎは整数）のブロック化を行い、このブロック単位でＦＦＴ演算部１４２にてＦＦＴ処理を行い、その周波数成分毎の強度を求めて周波数スペクトルを演算し、その演算結果を映像特徴抽出部３２２に出力する。尚、前記ブロック化処理は、動きベクトル検出部３１と共通化してもよい。
【００８７】
映像特徴抽出部３２２では、ＦＦＴ演算部１４２で演算された各周波数成分の強度を示す周波数スペクトルから、ブロック毎に所定周波数成分以上（すなわち高周波成分）の強度を抽出し、対象ブロック内の映像が高周波成分を所定閾値以上含むか否かの判定を行う。以下では、高周波成分を所定閾値以上含むブロックを「高周波ブロック」と呼ぶこととする。次に、動きベクトル検出部３１で検出された動きベクトルＭＶを用いて、高周波ブロックが補間フレーム上のどこに位置するかを判定する。この高周波ブロックの位置判定について図１５を例にして説明する。
【００８８】
動きベクトル検出部３１で、例えば図１５に示されるように前フレームＦ２におけるブロック１５１が現フレームＦ１のブロック１５３に移動したことを示す動きベクトルＭＶが検出されたとする。このベクトルＭＶは補間フレームＦＩ１の補間ブロック１５２を通過するので、前フレームＦ２のブロック１５１は、検出された動きベクトルＭＶが指し示す方向に従い補間フレームＦＩ１の補間ブロック１５２に移動したと推定される。従って、前フレームＦ２のブロック１５１が高周波ブロックであったとすると、この高周波ブロックは、補間フレームＦＩ１上の補間ブロック１５２の位置に移動したと判定できる。
【００８９】
映像特徴抽出部３２２では、このような処理により高周波ブロックの補間フレーム上での位置情報を検出する。そして、この検出された位置情報に基づき、前フレームＦ２の高周波ブロックと位置的に対応する補間ブロック１５２ついては、制御信号ＳＣを適応エンハンサ処理部３４に出力してエンハンサ処理が実行される。一方、高周波成分が所定閾値以下の低周波ブロックについては、エンハンサ処理を停止するための制御信号ＳＣを適応エンハンサ処理部３４に出力する。この本実施例に係るエンハンサ処理の制御の態様が図１６に示されるよ。この図１６から明らかなように、高周波ブロックに対しては図１０と同様なエンハンサ処理、すなわち映像の動き量に応じたエンハンサ処理が行われ、低周波ブロックに対してはフィルタリング処理に伴う高周波成分の劣化が少ないので動きが無い映像と同様にエンハンサ処理を行われない。
【００９０】
以上のように本実施例よれば、映像の特徴として、動き量の情報のみならず映像の周波数成分を検出してエンハンサ処理を制御しているので、映像の周波数スペクトルに応じた適切なエンハンサ処理を行うことができる。さらに、本実施例においては、かかるエンハンサ処理をブロック単位で行っているため、より高精度なきめの細かいエンハンサ制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の実施形態が適用される表示装置の一例を示すブロック図。
【図２】本発明の第１実施例に係るＦＲＣ部３の一構成例を示すブロック図。
【図３】ブロックマッチング法による動きベクトルの検出及び補間フレームを生成する処理の一例を説明する図。
【図４】本発明の第１実施例に係る適応エンハンサ処理部３４一構成例を示す図。
【図５】本発明の第１実施例に係る非線形処理部３４５の一例を示す図。
【図６】本発明の第１実施例に係る非線形処理部３４５の入出力特性の一例を示す図。
【図７】本発明の第２実施例に係る適応エンハンサ処理部３４の一構成例を示す図。
【図８】映像特徴抽出部３２で作成されるベクトルヒストグラムの一例を示す図。
【図９】垂直及び水平ハイパスフィルタのフィルタ特性の一例を示す図。
【図１０】本発明の第２実施例に係るエンハンサ処理の制御内容を示す図。
【図１１】本発明の第３実施例に係るエンハンサ処理の制御内容を示す図。
【図１２】本発明の第４実施例に係るＦＲＣ部の一構成例を示すブロック図。
【図１３】本発明の第４実施例に係るエンハンサ処理の制御内容を示す図。
【図１４】本発明の第５実施例に係るＦＲＣ部の一構成例を示すブロック図。
【図１５】前フレームにおける高周波ブロックの補間フレーム上での位置を特定するための方法を示す図。
【図１６】本発明の第５実施例に係るエンハンサ処理の制御内容を示す図。
【図１７】フレームレート変換処理によるフリッカ発生の原理を示す図。
【符号の説明】
【００９２】
１…入力映像信号、２…解像度変換部、３…フレームレート変換処理部、４…画像メモリ、５…タイミングコントローラ、６…表示部、７…ＦＲＣ変換モード信号、３１…動きベクトル検出部、３２…映像特徴抽出部、３３…補間フレーム生成部、３４…適応エンハンサ部、３５…メモリＩ／Ｆ、３４１…垂直ハイパスフィルタ、３４２…水平ハイパスフィルタ、３４４、３４６…加算器、３４５…非線形処理部、３４７…セレクタ、５１…コアリング回路、５２…ゲイン調整回路、５３…振幅リミッタ回路、Ｆ１…現フレーム、Ｆ２…前フレーム、ＦＩ１…補間フレーム、ＳＣ…制御信号、ＭＶ…動きベクトル。
【図１】
2010124257.tif 000003
【図２】
2010124257.tif 000004
【図３】
2010124257.tif 000005
【図４】
2010124257.tif 000006
【図５】
2010124257.tif 000007
【図６】
2010124257.tif 000008
【図７】
2010124257.tif 000009
【図８】
2010124257.tif 000010
【図９】
2010124257.tif 000011
【図１０】
2010124257.tif 000012
【図１１】
2010124257.tif 000013
【図１２】
2010124257.tif 000014
【図１３】
2010124257.tif 000015
【図１４】
2010124257.tif 000016
【図１５】
2010124257.tif 000017
【図１６】
2010124257.tif 000018
【図１７】
2010124257.tif 000019